JPS6363072B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (a) 発明の技術分野 本発明は双曲線航法用受信機に係り、特にデツ
カ航法方式のデツカチエーンで用いられる受信機
に係り各局よりの8f、8.2f信号を受信して測位す
ることとしかつ安価となる双曲線航法用受信機に
関する。

(b) 技術の背景 デツカシステムは通常１つの主局と３つの従局
（赤局 緑局 紫局）とで構成され（デツカチエ
ーン）、該主局といづれかの従局との１対をなす
局が発射する電波を夫々れ受信して、その位相差
を測定し位相差を距離に換算して２局を焦点とし
た１本の双曲線を求め、さらに該主局と他の従局
との１対の２局を用いて上記と同様に他の１本の
双曲線を求めその２本の双曲線の交点から船舶等
の位置を決定するものである。

該主局及び３つの主局の電波送信スケジユール
は20秒を１周期として第１図の如くなつている。
送信スケジユールを第１図で説明すると船舶等が
位置測定に用いる主局の6、赤従局の8、緑従局
の9、紫従局の5（は基本周波数で約14KHz）
の信号はほぼ連続的に発射し、前半の10秒間に各
局は順番にレーン識別をさせる電波として6、
8、9、5の４信号を同時に発射している。従来
の受信機ではこの４信号を受信して受信機内で合
成すれば基本周波数1が再生される。この再生し
た1と受信機内の主局の信号に同期した発振器に
より作成した1とを位相比較すればこれがゾーン
内における位相差であり従つてレーン識別をする
ことが出来る。又各局は8.2の信号も送信してい
るがこれは主従間の同期用及び航空機用受信機で
8.2及び8から0.2を得てゾーン識別に使用する
ためのものであり主局よりは2.5秒間従局よりは、
1.75秒間送出している。尚上記の位相差を測定す
る比較同波数の位相差０の隣接する位置線間の区
域をゾーンと呼んでいる。

(c) 従来技術と問題点 第２図は従来例の簡単な構成のデツカ受信機の
構成を示すブロツク図である。

図中１はアンテナ、２は校正用発振器、３−１
〜３−４は高周波増巾器で各々周波数が5、6、
9、8の信号受信用である。４−１〜４−４はミ
キサ、５−１〜５−４は第１の中間周波増巾器で
各々周波数が5F′、6F′、9F′、8F′の信号の増巾器
である。６−１〜６−３は可変位相器、７−１〜
７−４は発振器で各々発振周波数は５△、６△、
９△、８△でそれぞれ１△に位相同期している。
８−１〜８−４は信号対雑音化（Ｓ／Ｎ）を良く
するため帯域巾がほぼ20Hzの狭帯域波器で通過
帯域の中心周波数は各々5F′、6F′、9F′、8F′であ
る。９−１〜９−４は第２の中間周波増巾器で
各々周波数5F′、6F′、9F′、8F′の信号の増巾器で
ある。ここで周波数F′は△−である。１０−１
〜１０−４は逓倍器で１０−１は5F′×６倍用、
１０−２は6F′×５、6F′×３、6F′×４倍用１０
−３は9F′×２倍用、１０−４は8F′×３倍用であ
る。１１は合成器、１２は分周比が1/6の分周器、
１３はピークレベル検出器、１４−１〜１４−
４，１６は位相差検出器、１５−１〜１５−４は
表示器、SWはスイツチ、１７は電圧制御発振郵
（以下VCOと称す）、１８は低域波器を示す。

発振器７−１〜７−４の発振周波数５△、６
△、９△、８△は受信する5、6、9、8（は
約14KHz）の周波数をミキサ４−１〜４−４を介
することにより5F′、6F′、9F′、8F′の周波数
（F′＝△−）を得るもので例えばF′は1KHzとな
るような周波数である。１７のデツカチエーンで
は第１図に示す如く主局は6、赤局は8、緑局は
9、紫局は5の電波を発射する。デツカ受信機内
で主局及び各従局よりの電波の位相差を比較する
時周波数が異なるのでそのままでは位相を比較し
て位相差を求めることは不可能である。又測位精
度を向上する為Ｓ／Ｎを向上させる必要がある。
この為デツカ受信機は第２図に示す如く、各局よ
り発射された5、6、9、8の電波をアンテナ１
を介し受信し、各々高周波増巾器３−１〜３−４
で増巾し、ミキサ４−１〜４−４にて周波数変換
し周波数が5F′、6F′、9F′、8F′の信号とし、これ
等の信号を第１の中間周波増巾器５−１〜５−４
にて夫々れ増巾し、狭帯域波器８−１〜８−４
にてＳ／Ｎを向上し、第２の中間周波増巾部器９
−１〜９−４にて増巾し、主局の6を周波数変換
した6F′の信号と各従局の5、9、8を周波数変
換し5F′、9F′、8F′の信号の最小公倍数である
30F′18F′、24F′を得るよう逓倍器１０−１〜１０
−４で逓倍する。但し主局の6の信号を周波数変
換した6F′の信号に、位相差検出器１６と低域
波器１８、VCO１７よりなる自動位相制御回路
によりVCO１７の6F′の周波数の位相を同期させ
てこの出力を逓倍器１０−２及び分周器１２に供
給している。又逓倍器１０−２は主局の6F′を逓
倍するもので、各従局の5F′、9F′、8F′と位相比
較する為に最小公倍数の30F′、18F′、24F′の信号
を得るようになつている。即ち主局−紫局の位相
比較のためには主局の6F′を５倍、紫従局の5F′を
６倍して30F′で位相差検出器１４−１を介して位
相差を求め表示器１５−１に表示さす。同様に主
局−緑局の位相比較には主局の6F′の３倍と緑従
局の２倍の18F′、主局−赤局の位相比較には主局
の6F′の４倍赤従局の8Fを３倍の24F′で位相検出
器１４−２，１４−３を介して位相差を求め表示
器１５−２，１５−３に表示さす。これ等の表示
器１５−１〜１５−３の表示にて位置を測定す
る。これ等の表示器１５−１〜１５−３の表示は
主局と各従局を結ぶ基線上において300ｍ〜600ｍ
ごとに同じ位相差を表示する。これは１つのレー
ン内の位置を指示するものであり、したがつて、
どのレーン内にあるかを知るためにレーン識別が
必要である。この為第１図に示す如く主従各局は
同期的に5、6、8、9の４波を同時に短時間発
射する。この各局から同時に発射される４波を受
信し周波数変換し5F′、6F′、8F′、9F′の周波数の
信号としこれ等を合成器１１に加えピークレベル
検出器１３にてピークレベルを検出すると公知の
如く1F′の周波数の信号が得られる。この周波数
1F′の信号と、分周期１２の出力の主局の6の信
号に位相同期した1F′の信号との位相差を位相差
検出器１４−４で求め表示器１５−４に表示す
る。この表示器１５−４の表示によりレーン識別
が出来る。この時主局より発射する４波による
1F′の信号と分周器１２の出力との位相差を表示
器１５−４では零を表示するようにしてある。し
かし主従局からの電波を受信して逓倍器にて逓倍
する迄の各チヤンネルの回路は温度により位相が
変化する。この為各チヤネル間の位相を校正する
必要がある。この校正をする場合はスイツチSW
を点線側とし基本周波数に等しい同波数のパル
スを発する校正用発振器２の出力の高調波を各高
周波増巾器３−１〜３−４に入力させ主局の6の
信号を受信するチヤンネルを基準としこれに位相
が合致するよう即ち表示器１５−１〜１５−３の
値が零になるよう可変位相器６−１〜６−３を調
整する。尚狭帯域波器９−１〜９−４は可変移
送器６−１〜６−３にて調整が出来る程度に温度
特性をシビアに一致させておく必要がある。従つ
て第２図の受信機は４周波数を受信する受信回路
が必要であり。又校正用として校正用発振器２及
び可変移送器６−１〜６−３が必要でかつ狭帯域
波器９−１〜９−４の温度特性をシビアーに一
致させることが必要でかつレーン識別回路も必要
で高価となる欠点がある。

(d) 発明の目的 本発明の目的は上記の欠点をなくすために各局
よりの周波数8、8.2の２波の信号を受信して測
位することとし、受信増巾部が１個でかつレーン
識別が不要で校正動作も必要なく又狭帯域波器
の温度特性も緩和出来安価に構成出来るデツカ受
信機の提供にある。

(e) 発明の構成 本発明は上記の目的を達成するために、基準周
波数の８倍の周波数又は8.2倍の周波数の信号
を受信機が受信する時、それに対応して周波数が
切りかわる第１、第２の局部発振器の周波数によ
り２段階に周波数を抵下させ１個の狭帯域波器
を通過するよう周波数を接近させた8F、8.2F（Ｆ
はより周波数が低い基準周波数）の信号を出力
さす１チヤンネルのダブルスーパヘテロダイン受
信増巾部及び従局よりの8.2信号受信時該受信増
巾部にて周波数変換された8.2F信号に位相追尾す
るVCOを持つ自動位相制御回路及び主局の8.2F
信号に位相追尾したVCOの出力を分周して第１
の0.2F信号を発する回路及び各局別の8.2F信号に
位相追尾したVCOの出力と、各局がレーン識別
用の電波を発射した時、該受信増巾部の出力の
8F信号とで各局別の0.2F信号を作るミキサ及び
該各局別の0.2F信号と該第１の0.2F信号との位相
差を順次求め測位計算する信号処理回路を具備し
てなることを特徴とする。

(f) 発明の実施例 以下本発明の１実施例につき図に従つて説明す
る。第３図は本発明の実施例のデツカ受信機の構
成を示すブロツク図である。

図中１はアンテナ、１９は高周波増巾器、２
０，２２，３７はミキサ、２１は第１の中間周波
増巾器、２３は第２の中間周波数増巾器、２４は
位相差検出器、２５はローカル発振器、２６はシ
ンセサイザ、２７は分周及び逓倍器、２８は検波
器、２９はタイマ、３０，３１は可変分周器、３
２はVCO、３３〜３６は低域波器（以下LPF
と称す）、３８は分周比1/41の分周器、３９は計
数器、４０は信号処理器、４１は表示器、４２は
計測用発振器、Ｓ１〜Ｓ５はスイツチを示す。

第４図は主局及び従局の8、8.2の信号送出時
間及び第３図の各部の動作のタイムチヤートで
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは主局Ｍ、赤局Ｒ、緑局Ｇ、紫局
Ｐの8、8.2の電波送信スケジユールで主局の
8.2の時間同期用信号発射時を基準としている。
Ｅはシンセサイザの出力周波数を可変する時間を
示しており各局がレーン識別用信号を送出する時
間は８△′の周波数を他の時間は8.2△′の周波数
を出力する。このとき８△′、8.2△′はそれぞれ
0.2△′で一定位相関係にある。Ｆは可変分周器３
１の設定時間を示しており、Ｈはミキサ３７より
の各局別の0.2F信号の出力時間、は各局別の計
測時間を示している。各局よりの8、8.2の電波
はアンテナ１を介して１チヤンネルのダブルスー
パヘテロダインの高周波増巾器１９に入力し、増
巾されてミキサ２０に入力し周波数を低く変換さ
れ第１の中間周波増巾器２１で増巾されミキサ２
２に入力し又周波数を低く変換され第２の中間周
波増巾器２３で増巾され周波数が8F又は8.2Fと
なつた信号が出力される。ミササ２０，２２には
夫々れローカル発振器２５の出力をシンセサイザ
２６にて周波数合成された周波数８△′又は8.2
△′の信号、これらを分周逓倍器２７にて分周逓
倍された周波数８△″又は8.2△″の信号が、タイ
マ２９にて制御され第４図Ｅに示す如く、各局が
レーン識別用信号を送出している時は８△′、８
△″の信号を他の時間は8.2△′、8.2△″の信号が
入力されている。例えば（△′−）＝1KHzとな
る如く周波数△′は選ばれており、△″は1100Hzに
選ばれている。従つて第１の中間周波増巾器２１
の出力信号の周波数は8KHz又は8.2KHzとなり第
２の中間周波増巾器２３の出力信号の周波数8F
又は8.2Fは800Hz又は820Hzとなる。よつて第１中
間周波増巾器２１の持つ波器は帯域巾200Hzの
もので第２の中間周波増巾器２３の持つ波器の
帯域巾は20Hzの狭帯域波器でありＳ／Ｎは従来
のものとかわらない。第２の中間周波増巾器２３
の出力は位相差検出器２４に加えられると共に検
波器２８にも加えられ検波され入力レベルに応じ
た直流出力を得て高周波増巾器１９、第１第２の
中間周波増巾器２１，２３に加えられ第２の中間
周波増巾器２３の出力レベルが一定となるよう
AGC制御を行う。又検波器２８の出力はタイマ
２９に加えられ主局よりの2.5秒間送信される同
期用の8.2信号にてタイマ２９の基準時間を設定
する。位相差検出器２４、可変分周器３１、
VCO３２、LPF３は主局の8.2F信号の位相追尾
用自動位相調整回路（以下APCと称す）を構成
しており、第４図Ｆに示す如く主局より主従局間
の同期用の8.2信号送出時タイマ２９の制御にて
スイツチＳ５を点線側に、スイツチＳ４を接とし
てVCO３２が主局の8.2を周波数変換した8.2Fに
位相が合致するよう可変分周器３１の値を設定
し、この設定値を信号処理器４０に記憶させてお
き可変分周器３１の値を一定に保ち、可変分周器
３１の出力を分周比1/41の分周した周波数0.2Fの
信号を各局との位相比較用として計数器３９に入
力する。

位相差検出器２４、可変分周器３０、VCO３
２、LPF３３〜３４は主局及び各従局の8.2を周
波数変換した8.2F信号の位相追尾用APCを構成
しており、主局のレーン識別信号送出時、赤縁紫
従局の8.2信号送出時はタイマ２９の制御により
スイツチＳ５を実線側に切替えておくと共にスイ
ツチＳ４〜Ｓ１を順次接としLPF３３〜３６を
切替え、VCO３２の位相が主局及び赤緑紫従局
の8.2を周波数変換した8.2F信号に、各局が8.2
信号送出時に位相が合致するよう第４図Ｇに示す
如く可変分周器３０の値を設定し、この値を信号
処理器４０に記憶させておき、次の周期の可変分
周器３０の値の設定を短時間に出来るようにする
と共に可変分周器３０の出力をミキサ３７に入力
している。ミキサ３７には主局及び各従局のレー
ン識別用信号送出時は第２の中間周波増巾器２３
の出力の8Fの信号が入力し、其の時各局の8信
号に位相同期した0.2Fの信号が第４図Ｈに示す如
くミキサ３７より出力し計数器３９に入力する。
この0.2Fの信号は計数器３９にて分周器３８より
の位相比較用の0.2F信号と位相比較されその位相
差に応じた計測用発振器４２よりのクロツクを計
数し信号処理器４０に入力する。この計測用発振
器４２のクロツク周波数は15000×（は基本周
波数）程度であるので従来30として位相比較し
１／１００の分解能を持つていたものと同等の分解能
が得られる。信号処理器４２では第４図に示す
如く各局よりのレーン識別信号送出時タイマ２９
の制御により計数器３９にて計数したを測位に必
要なデータにデータ処理を行う。即ち主局のレー
ン識別信号時のの値を零になるように校正する。
この校正された値を各局の計測時に切替え表示器
４１のに各局よりの位相差を表示させ運用者はこ
れを見て自局の位置を求める。第３図の受信機で
は測位するのに周波数が8、8.2の信号を用い１
チヤンネルのダブルスーパヘテロダインの受信増
巾部を使用しているので受信増巾部は１個でよく
又温度変化等による校正は必要がなくなり第１図
の校正用発振器２及び可変移送器６−１〜６−３
は不要となり又8、8.2の信号は１個の狭帯域
波器を通過するので狭帯域波器の温度変化に対
する特性変化も緩和される。尚、又8と8.2は周
波数が接近しているため従来方式に比して特に夜
間空間波の影響による位相変化の影響が少くなり
測位精度が上る。又位相比較するのに周波数が
0.2信号（周波数変換された0.2F）を用いている
ので従来の1信号を用いたレーン識別に比しても
１レーンの巾が広くなるのでレーン識別回路は不
要となる。

(g) 発明の効果 以上詳細に説明する如く本発明によれば受信増
巾部は１個でよく温度変化等による校正回路及び
レーン識別回路は不要で又狭帯域波器の温度変
化による特性変化の規格も緩和され安価な受信機
が得られかつ空間波の影響も少くなり測位精度が
向上する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はデツカチエーンの電波送出スケジユー
ル図、第２図は従来例の簡単な構成のデツカ受信
機の構成を示すブロツク図、第３図は本発明の実
施例のデツカ受信機の構成を示すブロツク図、第
４図は各局の8、8.2の信号の送出時間及び第３
図の各部の動作のタイムチヤートを示す。 図中１はアンテナ、２は校正用発振器、３−１
〜３−４，１９は高周波増巾器、４−１〜４−
４，２０，２２，３７はミキサ、５−１〜５−
４，９−１〜９−４，２１，２３は中間周波増巾
器、６−１〜６−３は可変移送器、７−１〜７−
４，２５，４２は発振器、８−１〜８−４は狭帯
域波器、１０−１〜１０−４は逓倍器、１１は
合成器、１２，３８は分周器、１３はピークレベ
ル検出器、１４−１〜１４−４，１６，２４は位
相差検出器、１７，３２は電圧制御発振器、１
８，３３〜３６は低域波器、１５−１〜１５−
４，４１は表示器、２６はシンセサイザ、２７は
分周逓信器、２８は検波器、２９はタイマ、３
０，３１は可変分周器、３９は計数器、４０は信
号処理器、Ｓ１〜Ｓ５，SWはスイツチを示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 双曲線航法方式受信機において、基準周波数
   の８倍の周波数又は8.2倍の周波数の信号を受
   信する時それに対応して周波数が切りかわる第
   １、第２の局部発振器の周波数により２段階に周
   波数を低下させ１個の狭帯域波器を通過するよ
   うに周波数を接近させた出力周波数が、より低
   い基準周波数Ｆの８倍及び8.2倍の信号を出力さ
   す１チヤンネルのダブルスーパへテロダイン受信
   増巾部、及び主局及び従局よりの8.2信号受信時
   該受信増巾部にて周波数変換された8.2F信号で位
   相追尾する電圧制御発振器を持つ自動位相制御回
   路、及び主局の8.2F信号に位相追尾した電圧制御
   発振器の出力を分周して第１の0.2F信号を発する
   回路、及び各局別の8.2F信号に位相追尾した電圧
   制御発振器の出力と、各局がレーン識別用の電波
   を発射した時、該受信増巾部の出力の8F信号と
   で各局別の0.2F信号を作るミクサ、及び該各局別
   の0.2F信号と該第１の0.2F信号との位相差を順次
   求め測位計算する信号処理回路を具備してなるこ
   とを特徴とする双曲線航法用受信機。